江苏省南京市浦厂中学2021年高三物理模拟试题含解析

江苏省南京市浦厂中学2021年高三物理模拟试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.2018年11月19日，北斗三号系统第18、19颗卫星升空，我国成功完成北斗三号基本系统星座部署.如图所示为北斗导航系统的部分卫星，每颗卫星的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是A.在轨道a、c运行两颗卫星的速率B.在轨道b、c运行的两颗卫星的周期C.在轨道a、b运行的两颗卫星可能都是地球的同步卫星D.在轨道a、b运行的两颗卫星所需的向心力一定相等参考答案：A【详解】A.根据可知，在轨道a、c运行的两颗卫星，因为ra>rc，则速率，选项A正确；B.根据，因rb>rc，则在轨道b、c运行的两颗卫星的周期，选项B错误；C.同步卫星只能定点在赤道的上空，则在轨道a、b运行的两颗卫星不可能都是地球的同步卫星，选项C错误；D.在轨道a、b运行的两颗卫星，因两卫星的质量关系不确定，则不能确定其向心力的关系，选项D错误；2.如图所示，长为L的轻杆一端固定一质量在为m的小球，另一端有固定轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动，已知小球通过最低点Q时，速度的大小为，则小球的运动情况为A．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆向上的弹力

B．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆向下的弹力

C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点不受轻杆的作用力

D．小球不可能到达圆周轨道的最高点P参考答案：A3.(单选题)下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是（

）A．电梯正在加速上升，人在电梯中处于失重状态B．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态C．在国际空间站内的宇航员重力完全消失D．荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于超重状态参考答案：D4.质量一定的物块放在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因素不变。物块在水平力F及摩擦力的作用下沿水平面作直线运动，其速度v与时间t关系如图所示。已知第1s内合力对物块做功为W1，摩擦力对物块做功为W2。则A.从第1s末到第3s末合外力做功为,摩擦力做功为B.从第4s末到第6s末合外力做功为0,摩擦力做功也为0C.从第3s末到第7s末合外力做功为4,摩擦力做功为4D.从第3s末到第4s末合外力做功为,摩擦力做功为参考答案：D5.（多选题）下列有关说法正确的是（）A．铀核发生α衰变时，释放出α粒子和一定的能量，目前核电站利用的就是这一自发释放的能量B．如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会释放出一定频率的光子D．机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性参考答案：CD【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；光的干涉．【分析】目前核电站利用的是U发生裂变时释放的能量；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率；根据玻尔理论分析；干涉与衍射都是波的特性．【解答】解：A、α衰变时放出的能量比较小，目前核电站利用的是U发生裂变时释放的能量，故A错误．B、用紫光照射某种金属可以发生光电效应，可知紫光的频率大于金属的极限频率，红光的频率小于紫光的频率，用红光照射不一定能产生光电效应，故B错误；C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，能量减小，要释放一定频率的光子，故C正确．D、干涉与衍射都是波特有的性质，机械波和电磁波都具有干涉、衍射的特性，故D正确．故选：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如下图所示。A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度＝

，小车运动的加速度a=

。参考答案：

7.已知双缝到光屏之间的距离L=500mm，双缝之间的距离d=0.50mm，单缝到双缝之间的距离s=100mm，测量单色光的波长实验中，照射得8条亮条纹的中心之间的距离为4.48mm，则相邻条纹间距△x=

mm；入射光的波长λ=

m（结果保留有效数字）．参考答案：0.64，6.4×10﹣7【考点】双缝干涉的条纹间距与波长的关系．【分析】根据8条亮条纹，有7个亮条纹间距，从而求得相邻条纹间距；再由双缝干涉条纹间距公式△x=λ求解波长的即可．【解答】解：8条亮条纹的中心之间有7个亮条纹，所以干涉条纹的宽度：△x==0.64mm根据公式：△x=λ代入数据得：λ==mm=0.00064mm=6.4×10﹣7m故答案为：0.64，6.4×10﹣78.（实验）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）参考答案：2；0.70m/s考点：研究平抛物体的运动解：设相邻两点间的时间间隔为T竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入数据解得v0=0.70m/s故答案为：2；0.70m/s9.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。

参考答案：6.4

J，0.8

N·s；10.客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力F=

N，电梯在前2s内的速度改变量△v=

m/s。参考答案：2.2×104，1.511.已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则其第一宇宙速度为_________。地球同步卫星离地面的高度为___________。参考答案：，12.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

1146013.质量相等的两辆汽车以相同的速度分别通过半径皆为R的凸形桥的顶部与凹形桥底部时，两桥面各受的压力之比F1：F2=

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力因数为μ=，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度w在什么范围m会处于静止状态？(g取10m/s2)

参考答案：解：设物体M和水平面保持相对静止。当w具有最小值时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的摩擦力方向和指向圆心方向相反，且等于最大静摩擦力隔离M有：T－μMg=Mw12r

2分w1=2.9(rad/s)

2分当w具有最大值时，M有离开圆心趋势，水平面对M摩擦力方向指向圆心.隔离M有：T＋μMg=Mw22r

2分w2=6.5(rad/s)

2分故w范围是：2.9rad/s≤w≤6.5rad/s。

2分17.如图所示，以水平地面建立x轴，有一个质量为m=1kg的木块放在质量为M=2kg的长木板上，木板长L=11.5m.已知木板与地面的动摩擦因数为μ1=0.1，m与M之间的动摩擦因数μ2=0.9（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．m与M保持相对静止共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为v0=10m/s，在坐标为X=21m处的P点有一挡板，木板与挡板瞬间碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此瞬间速度不变，若碰后立刻撤去挡板，g取10m/s2,求：

（1）木板碰挡板时的速度V1为多少？(2)

碰后M与m刚好共速时的速度？

（3）最终木板停止运动时AP间距离？

参考答案：【知识点】牛顿第二定律C2【答案解析】（1）V1=9m/s（2）V共=1.8m/s，方向向左(3)19.60m解析：（1）对木块和木板组成的系统，有μ1（m+M）g=（m+M）a1，V02?V12＝2a1s

解得：a1=1m/s2

V1=9m/s（2）由牛顿第二定律可知：am＝μ2g＝9m/s2

aM＝6m/s2m运动至停止时间为：t1=v1/am=1s此时M速度：VM=V1-aMt1=3m/s，方向向左，

此后至m，M共速时间t2，

有：VM-aMt2=amt2

得：t2=0.2s

共同速度V共=1.8m/s，方向向左

(3)至共速M位移：S1=(V1+V共)(t1+t2)/2＝6.48m

共速后m，M以a1＝1m/s2

向左减速至停下位移：S2==1.62m最终AP间距：X=11.5+S1+S2=11.5+6.48+1.62=19.60m

【思路点拨】（1）对木块和木板系统运用牛顿第二定律求出整体的加速度，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出木板碰挡板P时的速度大小．

（2）根据牛顿第二定律分别求出木板和木块碰后的加速度，m向右做匀减速直线运动，M向右做匀减速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出最终木板停止运动时其左端A的位置坐标．18.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经过t0=2s，警车发动起来